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烷烃、烯烃、炔烃及苯知识点汇总

甲烷 、烷烃知识点

烃:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,又叫烃,在烃中最简单的是甲烷 一、甲烷的物理性质

无色、无味,难溶于水的,比空气轻的,能燃烧的气体,天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。

收集甲烷时可以用排水法 二、甲烷的分子结构

甲烷的分子式:CH 4 电子式: 结构式: (用短线表示一对共用电子对的图式叫结构式) [模型展示]甲烷分子的球棍模型和比例模型。

得出结论:以碳原子为中心,四个氢原子为顶点的正四面体结构。甲烷是非极性分子,所以甲烷极难溶于水,这体现了相似相溶原理。

CH 4:正四面体 NH 3:三角锥形

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三、甲烷的化学性质 1.甲烷的氧化反应

CH 4+2O 2??→?点燃

CO 2+2H 2O

a.方程式的中间用的是“ ”(箭头)而不是“====”(等号), 主要是因为有机物参加的反应往往比较复杂,常有副反应发生。

b.火焰呈淡蓝色:CH 4、H 2、CO 、H 2S

在通常条件下,甲烷气体不能被酸性KMnO 4溶液氧化而且与强酸、强碱也不反应,所以可以说甲烷的化学性质是比较稳定的。但稳定是相对的,在一定条件下也可以与一些物质如Cl 2发生某些反应。 2.甲烷的取代反应

现象:①量筒内Cl 2的黄绿色逐渐变浅,最后消失。

②量筒内壁出现了油状液滴。 ③量筒内水面上升。 ④量筒内产生白雾

[说明]在反应中CH 4分子里的1个H 原子被Cl 2分子里的1个Cl 原子所代替..,但是反应并没有停止,生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用,依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯

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甲烷,反应如下:

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a.注意CH4和Cl2的反应不能用日光或其他强光直射,否则会因为发生如下剧烈的反应:

强光C+4HCl而爆炸。

CH4+2Cl2?

?

?→

b.在常温下,一氯甲烷为气体,其他三种都是液体,三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷(四

氯化碳)是工业重要的溶剂,四氯化碳还是实验室里常用的溶剂、灭火剂,氯仿与四氯化碳常温常压下的密度均大于1 g·cm-3,即比水重。

c.分析甲烷的四种氯代物的分子极性。但它们均不溶于水。

取代反应有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应

二、烷烃的结构和性质

1.烷烃的概念

a.分子里碳原子都以单键结合成链状;

b.碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合.

2. 烷烃的结构式和结构简式

甲烷乙烷丙烷丁烷

结构式:

结构简式:CH4CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3 /CH3(CH2)2CH3

3.烷烃的物理性质

(a)随着分子里含碳原子数的增加,熔点、沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;

(b)分子里碳原子数等于或小于4的烷烃。在常温常压下都是气体,其他烷烃在常温常压下都是液体或固体;

(c)烷烃的相对密度小于水的密度。

(d)支链越多熔沸点越低。

(2)烷烃分子均为非极性分子,故一般不溶于水,而易溶于有机溶剂,液态烷烃本身就是良好的有机溶剂。

4.烷烃的化学性质

(1)通常状况下,它们很稳定,跟酸、碱及氧化物都不发生反应,也难与其他物质化合;(2)在空气中都能点燃;

(3)它们都能与氯气发生取代反应。

补充:(1)烷烃与氯气也可以是溴在光照条件下发生的取代反应,由于碳原子数的增多而使生成的取代产物的种类将更多;例如:甲烷的氯代物有:一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷共四种氯代物。

(2)在空气或氧气中点燃烷烃,完全燃烧的产物为CO2和H2O,相同状况下随着烷烃分子里碳原子数的增加往往会燃烧越来越不充分,使燃烧火焰明亮,甚至伴有黑烟;

(3)烷烃分子也可以分解,但产物不一定为炭黑和氢气,这在以后的石油裂化—裂解的学习中就将学到。

5.烷烃的通式:C n H2n+2

CH4C2H6C3H8C4H10C5H12……

若烷烃分子的碳原子数为n,那么氢原子的数目就可表示为2n+2,这样烷烃的分子式就可以表示为C n H2n+2。

乙烯、烯烃知识点

一、乙烯的实验室制法

工业上所用的大量乙烯主要是从石油炼制厂和石油化工厂所生产的气体中分离出来的。

1.制备原理

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温度计:水银球插入反应混合液面下,但不能接触瓶底。 2.发生装置

① 浓硫酸起了什么作用?浓H 2SO 4的作用是催化剂和脱水剂。 ② 混合液的组成为浓硫酸与无水酒精,其体积比为3∶1。

③ 由于反应温度较高,被加热的又是两种液体,所以加热时容易产生暴沸而造成

危险,可以在反应混合液中加一些碎瓷片加以防止。(防暴沸)

④ 点燃酒精灯,使温度迅速升至170℃左右,是因为在该温度下副反应少,产物较

纯。

⑤ 收集满之后先将导气管从水槽里取出,再熄酒精灯,停止加热。

⑥ 这样的话该装置就与实验室制氯气的发生装置比较相似,只不过原来插分液漏

斗的地方现在换成了温度计。

3.收集方法:排水法 二、乙烯的性质 1.物理性质

无色、稍有气味、难溶于水、ρ=1.25g/L ,乙烯是一种典型的不饱和烃 2.化学性质 (1)氧化反应

[实验]将原先的装置中用于收集乙烯的导气管换成带玻璃尖嘴的导气管,点燃酒精灯,使反应温度迅速升至170℃,排空气,先收集一部分乙烯于试管中验纯,之后用火柴点燃纯净的乙烯。

实验现象:乙烯气体燃烧时火焰明亮,并伴有黑烟。 CH 2==CH 2+3O 2??→?点燃

2CO 2+2H 2O [实验]熄灭燃烧的乙烯气,冷却,将乙烯通入盛有酸性KMnO 4溶液的试管中。 实验现象:酸性KMnO 4溶液的紫色很快褪去。

[实验]将乙烯气通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中。 实验现象:溴的四氯化碳溶液的红棕色很快褪去。

(2)加成反应

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加成反应:有机物分子中双键(或叁键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。

除了溴之外还可以与水、氢气、卤化氢、Cl 2等在一定条件下发生加成反应,如工业制酒精的原理就是利用乙烯与H 2O 的加成反应而生成乙醇。 (3)聚合反应 n CH 2==CH 2???→?催化剂

[— CH 2—CH 2 ]—

n 通过刚才的加成反应知道C 2H 4分子中的双键不稳定,在适宜的温度、压强和有催化剂存在的条件下,乙烯的碳碳双键中的一个键会断裂,分子里的碳原子能互相结合成很长的链,就生成了聚乙烯。

CH 2==CH 2+CH 2==CH 2+CH 2==CH 2+……

?→?—CH 2—CH 2—+—CH 2—CH 2—+—CH 2—CH 2+…… ?→?—CH 2—CH 2—CH 2—CH 2—CH 2—CH 2……

什么叫高分子化合物?什么叫聚合反应? 聚乙烯的分子很大,相对分子质量可达到几万到几十万。相对分子质量很大的化合物属于高分子化合物,简称高分子或高聚物。那么由类似乙烯这样的相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。 四、乙烯的用途

乙烯的一个重要用途:作植物生长调节剂可以催熟果实;乙烯是石油化学工业最重要的基础原料,可用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂等,乙烯的生产发展带动其他石油化工基础原料和产品的发展。所以一个国家乙烯工业的发展水平即乙烯的产量,已成为衡量这个国家石油化学工业水平的重要标志之一。

乙烯的结构特点是分子中含有一个碳碳双键,那么我们就把分子里含有碳碳双键的一类链烃叫做烯烃,乙烯是烯烃的典型,也是最简单的烯烃。 五、烯烃

1.烯烃的概念:分子里含有碳碳双键的一类链烃

2.烯烃的通式:C n H 2n (n ≥2)

在烃分子中,当碳原子数一定时,每增加一个碳碳键必减少两个氢原子,将烷烃和烯烃的分子组成比较可得,烯烃的通式应为C n H 2n

实际我们所说的烯烃都是指分子中只含一个碳碳双键的不饱和烃,所以也叫单烯,也还有二烯烃:CH 2==CH -CH==CH 2 烯烃的通式为C n H 2n ,但通式为C n H 2n 的烃不一定是烯烃,如右图中其分子式为C 4H 8,

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符合C n H 2n ,但不是烯烃。

3.烯烃在物理性质

对于一系列无支链且双键位于第一个碳原子和第二个碳原子之间的烯烃,

①随着分子里碳原子数的增加,熔沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;烯烃的相对密度小于水的密度;不溶于水等。

②烯烃常温常压下C 1~4 气态,C 5~10液态,C 11~固态, 4.烯烃化学性质

①氧化反应 a.燃烧 C n H 2n +3n 2

O 2??→?点燃

nCO 2+nH 2O

b.使酸性KMnO 4溶液褪色

②加成反应

R -CH==CH -R ′

+Br -Br ③加聚反应

R -CH==CH 2 (聚丙乙烯) 5.烯烃的系统命名法

①选主链,称某烯。(要求含C ═C 的最长碳链)

②编号码,定支链,并明双链的位置。

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乙炔、炔烃知识点

一、乙炔分子的结构和组成

分子式 电子式 结构式 C 2H 2

H -C≡C-H 二、乙炔的实验室制法

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乙炔可以通过电石和水反应得到 CaC 2+2H 2

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O C 2H 2↑+Ca(OH)2

催化剂

实验室制乙炔的几点说明:

①实验装置在使用前要先检验气密性,只有气密性合格才能使用; ②盛电石的试剂瓶要及时密封,严防电石吸水而失效; ③取电石要用镊子夹取,切忌用手拿电石;

④作为反应容器的烧瓶在使用前要进行干燥处理;

⑤向烧瓶里加入电石时,要使电石沿烧瓶内壁慢慢滑下,严防让电石打破烧瓶; ⑥电石与水反应很剧烈,向烧瓶里加水时要使水逐滴慢慢地滴下,当乙炔气流达到需要求时,要及时关闭分液漏斗活塞,停止加水;

⑦实验室中不可用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置.......................作制备乙炔气体的实验装置。主要原因是:

a.反应剧烈,难以控制。

b.当关闭启普发生器导气管上的活塞使液态水和电石固体分离后,电石与水蒸气的反应还在进行,不能达到“关之即停”的目的。

c.反应放出大量的热,启普发生器是厚玻璃仪器,容易因受热不均而炸裂。

d.生成物Ca(OH)2微溶于水,易形成糊状泡沫,堵塞导气管与球形漏斗。 收集方法:用排水法合适

三、乙炔的性质 1.物理性质

无色、无味、ρ=1.16g/L 、微溶于水、易溶于有机溶剂 2.乙炔的化学性质 (1)氧化反应

a.燃烧 2CH≡CH+5O 2??→?点燃

4CO 2+2H 2O

b.易被酸性KMnO 4溶液氧化

[实验]打开分液漏斗的活塞,使水缓慢滴下,将生成的乙炔气通入酸性KMnO 4溶液中观察现象:片刻后,酸性KMnO 4溶液的紫色逐渐褪去。

结论:乙炔气体易被酸性KMnO 4溶液氧化。 (2)加成反应

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乙炔除了和溴可发生加成反应外,在一定条件下还可以与氢气、氯化氢等发生加成反应。

HC≡CH+HCl H 2

C==CHCl 乙炔与乙烯类似,也可以与溴水中的溴发生加成反应而使溴水褪色,且加成也是分步进行的;乙炔与氢气加成时第一步加成产物为乙烯,第二步产物为乙烷,

1,2—二溴乙烯

1,1,2,2—四溴乙烷

催化剂 △

氯乙烯

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(叁键),

四、炔烃

1.炔烃的概念

分子里含有碳碳三键的一类链烃

2.炔烃的通式 C n H2n-2

烯烃在组成上比等碳原子数的饱和烷烃少两个氢,通式变为C n H2n,炔烃的碳碳叁键,使得分子内氢原子数比等碳原子数的烯烃又少了两个,故其通式应为C n H2n-2

3.炔烃的物理性质

①一系列无支链、叁键位于第一个碳原子和第二个碳原子之间的炔烃,随着分子里碳原子数的增加,也就是相对分子质量的增加,熔沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;

②炔烃中n≤4时,常温常压下为气态,其他的炔烃为液态或者固态;

③炔烃的相对密度小于水的密度;

④炔烃不溶于水,但易溶于有机溶剂。

4.炔烃的化学性质

由于炔烃中都含有相同的碳碳叁键,炔烃的化学性质就应与乙炔相似,如容易发生加成反应、氧化反应等,可使溴的四氯化碳溶液、溴的水溶液及酸性KMnO4溶液褪色等。

也可以利用其能使上述几种有色溶液褪色来鉴别炔烃和烷烃,另外在足够的条件下,炔烃也能发生加聚反应生成高分子化合物,如有一种导电塑料就是将聚乙炔加工而成的。

苯及其同系物知识点

一、苯

1、苯的结构

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化学式:C6H6苯的结构式:

苯的结构简式(凯库勒式):

(正六边形平面结构,键角是120°,苯分子里的6个碳原子和6个氢原子都在同一平面,是非极性分子)

苯分子里不存在一般的碳碳双键,分子里的6个碳原子之间的键完全相同,是一种介于单键和双键之间的特殊(独特)的键。苯分子里的6个碳原子和6个氢原子都在同一平面上。苯的一取代物只有一种

常用结构(简)式:最简式:CH

2、苯的物理性质:无色、易挥发(密封保存)、有特殊气味(苦杏仁味)、不溶于水,但易溶于有机溶剂、密度小于水、有毒液体。(苯的相对分子质量为78)

3、苯的化学性质:较稳定。易取代、能加成、难氧化

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a.氧化反应:

现象:明亮的火焰、浓烟(含碳量高)

苯易燃烧,但在一般情况下不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不与溴水反应。说明苯分子中没有与乙烯类似的双键。

b.取代反应

①卤代:在有催化剂存在的条件下,苯可以和液溴发生取代反应,生成溴苯。

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(溴环上的氢原子被溴原子取代,生成溴苯。溴苯是无色液体,密度大于水)

②硝化反应(苯分子中的H原子被硝基取代的反应)。硝基:-NO2

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纯净的硝基苯:无色而有苦杏仁气味的油状液体,不溶于水,密度比水大。硝基苯蒸气有毒性。

③磺化(苯分子中的H原子被磺酸基取代的反应)。磺酸基:—SO3H

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c.加成反应:苯具有不饱和性,在一定条件下能和氢气发生加成反应。

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(环己烷)

4、苯的同系物:具有苯环(1个)结构,且在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物。

通式:C n H2n-6(n≥6)注意:苯环上的取代基必须是烷基。烷基是烷烃分子中少掉一个氢原子而成的烃基。例如甲基CH3-,乙基CH3CH2-等。